一种耐热瓷器及其加工工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种耐热瓷器及其加工工艺，是由坯料和釉料制成，其中，坯料是由透锂长石、膨润土、木节粘土、锂辉石、堇青石、碳酸锂、氧化锶修饰的二氧化硅微粒、纳米硅酸锆、纳米硅化锂为原料制成，釉料是由透锂长石、滑石、膨润土、堇青石、木节粘土、锂瓷石、透辉石、氧化锶修饰的二氧化硅微粒、纳米硅酸锆、纳米硅化锂为原料制成。本发明专利技术所得瓷器为薄胎瓷器，强度高，耐热性差。耐热性差。

【技术实现步骤摘要】
一种耐热瓷器及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及瓷器加工
，特别地，涉及一种耐热瓷器及其加工工艺。

技术介绍

[0002]盘、碗、杯、碟等日用瓷器在家庭、宾馆、餐厅中广泛应用，具有卫生、易清洗等优点，颇受人们的欢迎。烹调类瓷器是一种比较特殊的日用瓷器，比如汤锅、煎锅、炒锅、炖锅等，这类瓷器既接触食物，又在加热环境中使用，除了通常的卫生要求外，还对耐热性具有较高要求，故烹调类瓷器必须满足耐热瓷器要求。国际市场对耐热瓷器的性能要求很高，必须干烧至800℃投入常温水中不裂。
[0003]现有的耐热瓷器大体可以分为两种：以滑石
‑
粘土
‑
长石三元组分的MgO
·
Al2O3·
SiO2系统，以锂辉石
‑
高岭土
‑
长石三元组分的Li2O
·
Al2O3·
SiO2系统；前者的主晶相为堇青石，其热膨胀系数4～6
×
10
‑6/℃，后者的主晶相为锂长石和莫来石，其热膨胀系数3～4
×
10
‑6/℃。这两种耐热瓷器产品在1280～1320℃烧成，但是抗热冲击性能最高温度只有450～600℃；缺点明显，一是瓷器的热膨胀系数较高，抗热冲性能较差，不能在更苛刻的条件下使用；二是烧成温度较高，能耗高。
[0004]目前市场上的耐热瓷器的胎体都比较厚，这是因为胎体厚更有利于产品成型，也有助于改善产品的强度和耐热性，但是，胎体厚会导致用料多，成本高，自然价格也高，而且，产品比较笨重，使用时不方便。因此，如何平衡薄胎与强度、耐热性之间的关系具有非常重要的现实意义。
[0005]专利CN108640654B公开了一种耐热陶瓷制品，包括陶瓷坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷制品外表面；所述陶瓷制品包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石20～28份，透锂长石9～15份，石英8～14份，高岭土9～14份，海泥25～33份，堇青石6～9份，莫来石粉3～5份，氧化钛10～13份，熔盐7～10。制备方法包括备料打浆、注塑成型、煅烧、备料球磨、施釉、烧制。该专利技术的耐热性依赖于表面釉层，在实际应用中耐热性很难得到保证，而且，烧成温度在1300℃以上，能耗高。
[0006]专利CN102320813B公开了一种可以在明火上烧的耐热陶瓷食用器皿，其坯体包括高岭土、锂辉石、锂瓷石、无碳硅晶须、膨润土、熟滑石和粘土。生产方法包括以下步骤：采用机械低速球磨的办法分散无碳硅晶须，以水为球磨介质，球磨过程采用转速为250r/min，按重量比料：球：水＝1：2：1.2，球磨时间为3
‑
4小时，球磨结束后干燥为干料；还包括以下步骤：配料、加水球磨、过筛、除铁、压滤、练泥、成型、烘干、素烧、施釉和烧成。该专利技术的烧成温度在1300℃以上，能耗高，而且，为了保证强度和耐热性，胎体仍然较厚。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于提供一种耐热瓷器及其加工工艺，以解决薄胎瓷器强度和耐热性差等技术问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种耐热瓷器，是由坯料和釉料制成：
[0009]所述坯料，是由以下重量份的原料制成的：透锂长石50～60份，膨润土20～22份，木节粘土12～15份，锂辉石10～12份，堇青石5～7份，碳酸锂2.5～3.5份，氧化锶修饰的二氧化硅微粒2.5～3.5份，纳米硅酸锆2～3份，纳米硅化锂1.5～2.5份；
[0010]所述釉料，是由以下重量份的原料制成的：透锂长石20～30份，滑石15～17份，膨润土5～7份，堇青石4～6份，木节粘土3～5份，锂瓷石2～3份，透辉石2～3份，氧化锶修饰的二氧化硅微粒2.5～3.5份，纳米硅酸锆1.5～2.5份，纳米硅化锂1.5～2.5份。
[0011]优选的，以重量份计，所述氧化锶修饰的二氧化硅微粒是通过以下制备方法得到的：先将15～20份乙二胺四乙酸、10～12份柠檬酸、1～2份乙酸锶加入200～220份去离子水中，搅拌分散均匀，接着加入600～630份无水乙醇，搅拌混匀，缓慢加入120～140份硅酸四乙酯，调节pH＝7～8，40～50℃搅拌反应形成凝胶，再加入120～140份正丁醇，搅拌混匀，蒸馏除去水分和正丁醇，420～450℃煅烧3～4小时，粉碎，即得。
[0012]优选的，纳米硅酸锆的制备方法如下：先将纳米氧化锆和纳米氧化硅按照摩尔比1：1混合均匀，得到混合粉末；接着将混合粉末利用其5～7倍重量的无水乙醇分散均匀，2500～3000r/min胶体磨处理3～4小时，得到悬浊液；然后利用等离子体纳米粉末球化设备对悬浊液进行团聚、球化和致密化处理，即得所述的纳米硅酸锆。
[0013]进一步优选的，等离子体纳米粉末球化设备的等离子体功率为28～30kW，载气流量为6～8slpm；工作气体为氢气和氩气的混合气体，氢气流量为8～10slpm，氩气流量为55～60slpm；反应室压力为60～65kPa，液体送粉器转速为5～7r/min。
[0014]优选的，纳米硅化锂的制备方法如下：在惰性气氛下，控温200～210℃，将锂粉与二氧化硅粉末按照摩尔比1：70～80湿法球磨8～10小时，真空干燥，即得所述的纳米硅化锂；其中，球磨时所使用的球磨介质为1～2mol/L联苯乙醚溶液。
[0015]上述一种耐热瓷器的加工工艺，先将配方量的坯料原料、釉料原料分别粉碎、混合，湿法球磨，得到坯浆和釉浆；再将坯浆制成坯体，素烧，得到素坯，接着在素坯表面均匀施釉浆，干燥形成釉层，转移至窑炉内，烧制成型，即得所述的一种耐热瓷器；其中，素烧的工艺条件为：500～520℃素烧4～5小时；烧制成型的工艺条件为：由室温以3～4℃/min升温至300～320℃，保温50～60分钟；接着以5～6℃/min升温至940～960℃，保温3～4小时；再以1～2℃/min升温至1050～1100℃，通入一氧化碳气体，保温1～2小时，停止通入一氧化碳气体，继续保温3～4小时；最后自然冷却至室温即可；素坯表面施釉浆之前，先进行表面处理，具体方法为：将素坯置于气相沉积炉中，通入氩气和氧气，采用正硅酸乙酯进行化学气相沉积；氩气流量为400～500mL/min，氧气流量为10～15mL/min，压力为0.5～0.7MPa，沉积温度为700～750℃，沉积时间为10～12小时。
[0016]优选的，素坯厚度为0.8～1mm，釉层厚度为0.08～0.1mm。
[0017]优选的，坯料原料粉碎、混合后，在球磨机中湿法研磨15～17小时，研磨介质为水，坯料原料：球：水＝1：1.2～1.5：1～1.2。
[0018]进一步优选的，坯料原料中的氧化锶修饰的二氧化硅微粒、纳米硅酸锆、纳米硅化锂预先混合得到预混料，并利用硬脂酸、乙二醇进行改性处理，制成改性预混料，再将改性预混料与其他原料混合；改性处理的具体方法为：将预混料和硬脂酸加入乙二醇中，在70～80℃条件下，400～500W超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐热瓷器，其特征在于，是由坯料和釉料制成：所述坯料，是由以下重量份的原料制成的：透锂长石50～60份，膨润土20～22份，木节粘土12～15份，锂辉石10～12份，堇青石5～7份，氧化锶修饰的二氧化硅微粒2.5～3.5份，碳酸锂2.5～3.5份，纳米硅酸锆2～3份，纳米硅化锂1.5～2.5份；所述釉料，是由以下重量份的原料制成的：透锂长石20～30份，滑石15～17份，膨润土5～7份，堇青石4～6份，木节粘土3～5份，锂瓷石2～3份，透辉石2～3份，氧化锶修饰的二氧化硅微粒2.5～3.5份，纳米硅酸锆1.5～2.5份，纳米硅化锂1.5～2.5份。2.根据权利要求1所述的一种耐热瓷器，其特征在于，纳米硅酸锆的制备方法如下：先将纳米氧化锆和纳米氧化硅按照摩尔比1：1混合均匀，得到混合粉末；接着将混合粉末利用其5～7倍重量的无水乙醇分散均匀，2500～3000r/min胶体磨处理3～4小时，得到悬浊液；然后利用等离子体纳米粉末球化设备对悬浊液进行团聚、球化和致密化处理，即得所述的纳米硅酸锆。3.根据权利要求1所述的一种耐热瓷器，其特征在于，纳米硅化锂的制备方法如下：在惰性气氛下，控温200～210℃，将锂粉与二氧化硅粉末按照摩尔比1：70～80湿法球磨8～10小时，真空干燥，即得所述的纳米硅化锂；其中，球磨时所使用的球磨介质为1～2mol/L联苯乙醚溶液。4.权利要求1～3中任一项所述一种耐热瓷器的加工工艺，其特征在于，先将配方量的坯料原料、釉料原料分别粉碎、混合，湿法球磨，得到坯浆和釉浆；再将坯浆制成坯体，素烧，得到素坯，接着在素坯表面均匀施釉浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓荣，
申请(专利权)人：胡晓荣，
类型：发明
国别省市：